机器智能(六)

1、应用约束传播缩小值域范围后开始使用搜索算法来得到最终结果。
2、通用搜索模式:输入是一个CSP问题,输出是一个解决方案。
a、转态是由赋值的变量决定的
b、初始状态设为空{}
c、步骤:给一个没有赋值的变量赋值,该赋值不与当前已赋值的变量相冲突
d、目标测试:如果所有的赋值完成且满足终止状态,则搜搜结束
e、CSP适用于通用的搜索模式,并采用深度搜索方法
3、CSP搜索树大小:
在这里插入图片描述
a、变量abcd,值域1,2,3
b、顶层分支nd,第n层
c、实际上就是就优化过的值域范围中遍历所有的可能性,然后找到满足条件的结果。
d、缺点:重复计算,每一层对所有节点赋值进行枚举
e、变量的赋值顺序是可以交换的
f、改进:每一层只需要考虑一个变量的赋值
①、算法之前固定赋值顺序
②、可减少到d^n
g、对CSP采用深度优先的单个变量赋值,当检测到(某个分支)不相容时,返回上一层赋值(这条路走不通,走另一个)
在这里插入图片描述
h、提高回溯搜索算法的效率:
①、选择变量赋值的顺序:
先A还是先B
·最受约束的变量:优先选择最少剩余值的变量进行赋值(即当前值域最小的变量);减少回溯的次数。
·约束最多的变量:优先选择最能约束其他变量的变量进行赋值(即约束条件中提到最多的变量);减少回溯的次数
②、选择值域赋值的顺序:
变量先选1还是2
给定一个变量,算法决定他的取值顺序。
·最少约束值:选择使得剩余变量赋值空间更大的值,使剩下的节点有更大的赋值空间
③、更早检测不可避免的失败:
·前项检测法:追踪未赋值变量的剩余合法赋值;当任何一个剩余变量没有合法赋值时搜索终止。提早检测可能失败的取值。从赋值变量向未赋值变量传播信息,但不能对失败提供早期检测。可以通过弧相容(维护弧相容)算法,如果结果为空集说明这种方法将来会失败,就可以结束。
·智能回溯:回溯到和当前变量有约束关系的变量,考虑一下回溯节点的位置来提高算法的效率。建立冲突集,回溯到冲突集中时间最近的赋值。
4、问题的结构:
a、独立子问题:不相连的结构
b、独立性子问题通过寻找连通子图来确定
c、约束图:节点是变量,边是约束
d、约束图到树,应用拓扑排序来求解树结构(非图结构)的CSP
①、直接弧相容
②、限行时间复杂度—nd
③、关键在于如何将图转化为树:找枢纽点
5、第八第九周期中考试,搜索(以上所有)是重点
6、基于知识的agent:通过知识库将从环境中感知的信息转化为行为
7、推理引擎:域(领域)独立算法。如A->B且B->C则有A->C。与知识无关,类似于公理。
8、知识库:域相关内容;知识库就是一种正式语言的语句集合
9、公理:预先给定的而不是推导的语句
10、逻辑agent通过知识库将感知映射到行为(之前的agent是通过搜索)
11、tell:知识库添加
12、ask:知识库查询
13、知识agent的特点:
a、表示状态、行动等等
b、引入新的感知信息
c、更新世界的表示
d、推导世界的潜在属性
e、推导正确的行为
14、知识是专家人工手动输入知识存储
15、怪兽问题任务环境(PEAS)描述:
a、在一个迷宫里面,有一个人在起始的位置上,他的目标是从迷宫中走出去,其中pit为黑洞(不能行走,边上有风),怪兽(不能行走,边上有臭味),金子(可以得到金钱,金光),人有一把剑
在这里插入图片描述
b、性能度量:带金子+1000,死亡-1000,一个行动-1,用掉剑-10,agent(人)死亡或者走出迷宫结束
c、环境:
①、邻接怪兽的方格感到臭味
②、邻近黑洞感到微风
③、金子的方格感到金光
④、面对怪兽可以用剑杀掉他
⑤、剑只能用一次
⑥、在金子所处可以捡起金子
d、感知器:臭味,微风,金光,撞击,嚎叫
e、执行器:左、右、前、捡起、射击(如果怪兽不能移动,则不能后退)
f、部分可观察,离散,静态
16、逻辑是一种用来表示信息的正式语言,能推导出一定的结论
17、语法是用来定义语言中句子的规范准则
18、语义是用来定义句子的含义,也定义了每个句子在可能世界中的真值
19、用模型代表可能世界,指对于一个问题所有的可能赋值,如x+y=4,那么可能的模型是对变量x和y的所有可能赋值。模型是对于问题(语句)的一组可能的组合。
20、如果语句a在模型m中为真,称m满足a,也称m满足a,也称m为a的一个模型。
21、逻辑蕴含:某语句在逻辑上跟随另一语句
a、a|=b:如果在使a为真的每个模型中,b也为真
b、M(a)∈M(b),即b语句的模型包含了a语句的所有模型
c、如x=0蕴含了xy=0
22、推理:推理算法i可以根据KB推导出a
a、可靠性:如果当推理算法i可以根据KB推出a,并且对于每一个使a成立的模型,KB也成立,则称为推理算法i是可靠的。即算法推出的结果是正确的,但不一定推出了所有的正确结果。若推理算法i可以将KB推导到a,并且KB确实蕴含a,则推理算法i是可靠的,即不会产生错误推理。
b、完备性,如果对于任何一个使a成立的模型,KB也成立,并且推理算法i可以通过KB推导出a,则称为推理算法i是完备的。即算法可以推出所有的正确结果。对于任何在KB中的a,推理算法能够由KB得到a,那么推理算法i是完备的,即推导出的范围和真是的相同。
c、不完备的推导算法不能得到所有的结论
23、命题逻辑:一种最简单的逻辑
24、命题逻辑的语法定义合法语句
25、原子语句:由单个命题词组成,每个命题词代表一个为真或假的命题,如Q
26、复合句:由简单语句用括号或者逻辑连接词构成
27、如果命题符号是S,S1,S2,这三个命题都是语句
a、否S是语句
b、S1∩S2是语句
c、S1∪S2是语句
d、S1=>S2是语句
e、S1<=>S2是语句
f、优先级从高到低
28、每个命题词的真值在模型中直接指定。模型实际上就是一个变量(命题词)被给予了真假的命题。

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